La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金的相结构及其电化学性能研究

被引量 : 1次 | 上传用户:daxi2580
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,环境问题和能源问题严重制约着世界各国经济的可持续发展。在新能源的研究热潮中,氢能作为一种极佳的二次能源,越来越受到人们的重视。镍氢二次电池的发展有效地推动了氢能技术的进步,现已广泛应用于新能源汽车,电动工具和家用电器等领域。镍氢电池的性能主要取决于负极材料—储氢合金,目前主要用于商业化的AB5型稀土系合金,因其电化学放电容量低,已难以满足应用的需要。A2B7型稀土系合金的理论放电容量达到420mAh/g,被认为是极具潜力的镍氢电池负极材料。A2B7型稀土系合金目前存在的问题是循环稳定性能和动力学性能不能满足实用化的要求,提高其循环稳定性能和电化学动力学性能是对其研究的重点。据此,我们采用固相扩散方法制备合金,分别用Ti、Cu和非金属元素B取代Ni,系统地研究了元素替代对合金的相结构及电化学性能的影响。采用XRD分析材料的相结构、SEM观察合金的微观形貌、EDS分析微区成分,采用恒流充放电测试、Tafel极化曲线测试、线性极化曲线测试和电化学交流阻抗谱测试深入研究了合金电极的电化学性能和动力学性能。研究发现,对于La0.75Mg0.25Ni3.2-xMn0.3Tix(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系列合金,在Ti加入后,(La,Mg)2Ni7相的纯度提高,合金的最大放电容量从x=0时的369.3mAh/g持续下降到x=0.2时的307.3mAh/g,循环稳定性能在Ti含量较低时才能得到增强。合金的动力学性能随着Ti含量的增加先升高后降低,在取代量x=0.1时高倍率放电性能最好,在1200mA/g的放电电流密度下高倍率放电性能HRD1200为59.8%。La0.75Mg0.25Ni3.2-xMn0.3Cux(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系列合金均表现出良好的活化性能,虽然Cu的加入对合金的最大放电容量产生了消极的影响,但是Cu在改善合金的循环稳定性上有着十分积极的作用,合金的循环稳定性能不断增强,其100次充放电循环后的容量保持率从取代量x为0时的53.2%逐渐升高到x=0.2时的72.1%。此外,Cu含量较低时,合金的动力学性能也得到提高。La0.75Mg0.25Ni3.2-xMn0.3Bx(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系列合金的相结构较复杂,B加入后产生了新的相结构La3Ni13B2,合金主相的晶胞体积不断增大。B元素的加入导致合金最大放电容量逐渐降低,循环稳定性能随着B取代量的增加先升高后降低。研究发现,B在改善合金的动力学性能上的表现十分出色,随着B含量的增加,合金的交换电流密度越来越大,表面电荷转移电阻持续减小,动力学性能不断提高。HRD1200从不含B时的51.8%逐渐升高到B取代量x=0.2时的61.5%。
其他文献
以甲醇镁与氢氟酸为原料,用溶胶-凝胶法,在惰性气氛和常温常压条件下制备了稳定的MgF2溶胶。利用透射电子显微镜观察溶胶颗粒的形貌与尺寸,结果显示溶胶颗粒是由10nm左右的晶
<正>目的:观察玻璃体腔注射康柏西普治疗视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿的有效性和安全性。方法:回顾性病例研究。将确诊为视网膜静脉阻塞(RVO)继发黄斑水肿的34例34眼纳入本研
会议
热疲劳的影响因素不外乎分为材料内部因素和材料服役的外部因素,本文通过实验主要研究了化学成分和热处理工艺对模具钢的热疲劳性能的影响。并且简要阐述了力学性能,微观结构
在热轧生产中,卷取机能否正常工作以及卷取效果的好坏直接关系到热轧的生产和产品的质量。本文主要从减少卷取机形成塔形的角度对卷取机控制系统进行了研究,主要完成了以下几个
战略差异影响着企业绩效,国内外众多学者发现,战略差异越大,企业越可能获得极好或者极坏的收益。企业在战略决策和长期竞争优势方面如何进行规划显得尤为重要。选择行业趋同
金属镁始于1808年为人所知,直到1886年德国才开始将其用于工业领域。镁有广泛的用途,主要包括烟火制造、冶金、化学、电化学和结构件的应用。由于镁合金具有重量轻、比强度高
42CrMo钢作为石油领域常用的合金工具钢,因其经常工作在非常复杂的环境中,因此要求其具有良好的耐腐蚀及耐磨损性能。而激光冲击强化作为近几十年间迅猛发展起来的新型材料表
随着科技的进步,我国铁路建设也发展快速,同时在火车提速的背景下铁路基础设施建设也面临着严峻的考验,其中铁路道岔则是基础设施建设中的关键环节之一。我国铁路所使用的道
等离子束作为三大高能束之一,用于金属熔覆的研究开展得很少,进行这方面的研究将具有一定的开创性。目前激光熔覆成为表面处理技术研究的热点之一,但对铁基合金研究甚少,因此研究
介绍一种新型曝气生物滤池———Biostyr ,着重论及了该工艺的结构、工作原理、工艺特点以及目前的应用情况